Advanced method for cellular response analyses against drugs by simultaneous measurement of QCM and microscopy using the response model equations, and its applications

使用反应模型方程同时测量 QCM 和显微镜来进行药物细胞反应分析的先进方法及其应用

基本信息

批准号：
21K05118
负责人：
村松宏
金额：
$ 2.25万
依托单位：
Tokyo University of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

今年度は、新たに５-フルオロウラシル（5-FU）、エトポシド（ETP）について、HepG2細胞で水晶振動子センサーでの共振周波数応答を調べた。5-FU, ETPのいずれについても、細胞への添加後に応答が現れるまでに、遅延時間があることがわかった。これは、5-FU, ETPともに作用が多段階で効果が生じることや、水への溶解度が比較的低く、設定できる濃度に制限があるためと推察した。遅延時間後の応答は、共に累積対数正規分布曲線でよく近似できることを確認した。水晶振動子センサーの共振周波数による細胞の形態変化の情報と細胞死の関係を調べるために、水晶振動子センサーによる測定と同時に、蛍光観察を行えるようにし、死細胞染色試薬のヨウ化プロピジウムを用いて、HepG2細胞にマイトマイシンC（MMC）を添加して測定を行った。細胞死が起きる条件のMMC濃度では、細胞の形態変化に対して死細胞の増加が遅れて生じることが示された。水晶振動子センサーと蛍光顕微鏡の同時測定によって、細胞の応答のより詳しい情報が得られることがわかった。補助事業期間全体として、水晶振動子センサーでの細胞の応答形式は、細胞接着課程では、一次遅れ応答、抗がん剤に対する応答では、低作用濃度で遅延時間があったのち累積対数分布曲線で近似でき、濃度の上昇に伴い、遅延時間が短縮・消失し、高作用濃度で、一次遅れ応答へと変化するモデル式で表されることが示された。この内容については、論文を投稿し、本報告書作成時点で修正版の審査中である。また、HepG2細胞に加えて、PC-3細胞、WI-38細胞、Hela細胞について、細胞接着応答を調べたところ、PC-3細胞は遊走性が高く、水晶振動子の共振周波数変化がほとんど得られない結果となった。WI-38細胞，Hela細胞も接着性が低く、HepG2細胞に比べて共振周波数の変化量が小さくなることがわかった。

今年，我们使用hepG2细胞中的石英共振传感器研究了新的5-氟尿嘧啶（5-FU）和依托泊苷（ETP）的共振频率响应。对于5-FU和ETP，发现在添加细胞后出现响应的延迟时间延迟。这被认为是因为5-FU和ETP都有多种影响，并且因为水的溶解度相对较低，并且可以设定的浓度有限制。已经证实，延迟时间后的两个响应都可以通过累积的对数正态分布分布曲线很好地近似。为了研究由石英谐振传感器和细胞死亡的谐振频率引起的细胞形态变化之间的关系，使用石英谐振传感器进行了测量，并同时执行荧光观察，并使用碘化丙旋抗试剂碘化试剂进行了碘化试剂，通过添加Mitsomycin c（mmmcg2）进行了测量，以进行测量。结果表明，在细胞死亡发生的条件下，MMC浓度会减慢死细胞的增加而随细胞形态变化而变化。发现同时测量石英晶体传感器和荧光显微镜提供了有关细胞反应的更详细信息。在整个补贴期间，证明具有石英晶体传感器的细胞响应格式可以通过在低作用浓度下延迟时间和对抗癌药物的反应后通过累积对数分布曲线近似。随着浓度的增加，延迟时间减小和消失，对高动作浓度的响应在高作用浓度下变为主要延迟响应。此内容已提交，并在准备本报告时正在审查修订版。此外，除了HEPG2细胞外，我们还研究了PC-3细胞，WI-38细胞和HELA细胞的细胞粘附反应，并发现PC-3细胞高度迁移，并且几乎没有得到石英共振剂的共振频率的变化。发现WI-38细胞和HeLa细胞的粘附性也较低，谐振频率的变化量小于HEPG2细胞的粘附量。